Sinds 1972, de meeste landen ter wereld hebben op 5 juni de Wereldmilieudag van de Verenigde Naties gevierd. In de afgelopen decennia is het milieubewustzijn is toegenomen. Steeds meer mensen beseffen hoe kwetsbaar de natuurlijke hulpbronnen zijn waarvan we allemaal afhankelijk zijn. Nog, de situatie verslechtert en wereldwijde inspanningen voor de bescherming van het milieu zijn dringend nodig.

Met het United Nations University Institute for Integrated Management of Material Fluxes and of Resources (UNU-FLORES), de Universiteit van de Verenigde Naties heeft in Dresden een onderzoeksinstituut opgericht dat zich bezighoudt met het beheer van natuurlijke hulpbronnen zoals water, bodem, en afval. Centraal in dit alles staat de Nexus-aanpak, die op een geïntegreerde manier naar de complexe onderlinge afhankelijkheden van hulpbronnen kijkt. Om dit te bevorderen, UNU-FLORES werkt nauw samen met de TU Dresden. Samen met de Faculteit der Milieuwetenschappen, UNU-FLORES biedt een Joint Ph.D. Programma. Het leidt een nieuwe en internationale generatie wetenschappers op, ingenieurs, en managers die hun werk wijden aan een duurzaam beheer van hulpbronnen en wereldwijd pleiten voor de aanpak.

Twee van de Ph.D. onderzoekers zijn Parvathy Chandrasekhar en Janis Kreiselmeier. Beiden werden begeleid door Prof. Karl-Heinz Feger van het Instituut voor Bodemkunde en Locatie-ecologie van de TU Dresden en Dr. Kai Schwärzel van UNU-FLORES. In het kader van een project gefinancierd door de Duitse Onderzoeksstichting (DFG), ze keken naar hoe de bodemstructuur wordt beïnvloed door landbouwbeheer en hoe dit het vermogen van de bodem om water op te slaan en over te dragen zou kunnen veranderen. Het doel was om waargenomen veranderingen te simuleren en hydrologische modellen te helpen verbeteren.

Parvathy Chandrasekhar gebruikte een bestaand model en paste het aan aan verschillende casestudies in gepubliceerde onderzoeksartikelen. Hydrologische modellen kunnen een belangrijke basis zijn voor maatregelen in de land- en bosbouw, maar ook in milieu- en landgebruiksbeheer. Ze helpen ons te begrijpen en te voorspellen hoeveel water verdampt, is opgeslagen, of aan de oppervlakte wegloopt. Tot dusver, veranderingen in de bodemstructuur als gevolg van, bijvoorbeeld, grondbewerking in de landbouw, zelden overwogen, ook al kunnen ze de waterbeweging in de bodem drastisch veranderen.

Van eind 2015 tot 2018, Janis Kreiselmeier deed periodiek veldexperimenten en bemonsterde grond op een proefterrein in het Lössheuvelgebied van Saksen (Lommatzscher Pflege). De monsters zijn geanalyseerd in het veelgebruikte Nexus-Laboratorium van de TU Dresden en UNU-FLORES in Tharandt. De grond op de proeflocatie onderging drie verschillende behandelingen. Voor het zaaien van het gewas, het werd ofwel conventioneel bewerkt met een afwerkploeg, in een verkleinde uitvoering met een eg, of helemaal niet bewerkt. Of het nu bewerkt is of niet, weersomstandigheden zoals regen en vorst, bodemleven, en zwaartekracht dragen bij aan veranderingen in de bodemstructuur. Het veld zonder enige grondbewerking vertoonde in de loop van de tijd weinig tot geen veranderingen in de bodemstructuur. Hier werd de waterretentie verbeterd door een fijner ontwikkelde porieruimte in vergelijking met de andere twee behandelingen. bewerkte grond, anderzijds, duidelijk van structuur veranderd in de loop van een groeiseizoen. De verschillen tussen conventionele grondbewerking en gereduceerde grondbewerking waren klein. aanvankelijk, het mechanisch losmaken van de grond verbeterde de bodemstructuur en, Vandaar, water beweging. Maar deze voordelen waren van korte duur en gingen grotendeels verloren tijdens het groeiseizoen.

Zo ver, modellering van bodemstructurele veranderingen hebben aangetoond, dat eenvoudige processen zoals de initiële instelling van de grond nabewerking goed te beschrijven zijn. Echter, het complexe samenspel van menselijke invloed en omgevingsfactoren laat ruimte voor verbeteringen van dergelijke modellen.